理工学部Faculty of Science and Engineering
ELC200XD(電気電子工学 / Electrical and electronic engineering 200)基礎電気電子材料工学Fundamentals of electrical and electronic materials engineering
笠原 崇史Takashi KASAHARA
授業コードなどClass code etc
学部・研究科Faculty/Graduate school | 理工学部Faculty of Science and Engineering |
添付ファイル名Attached documents | |
年度Year | 2022 |
授業コードClass code | H5516 |
旧授業コードPrevious Class code | |
旧科目名Previous Class title | |
開講時期Term | 春学期授業/Spring |
曜日・時限Day/Period | 火2/Tue.2 |
科目種別Class Type | |
キャンパスCampus | 小金井 |
教室名称Classroom name | 各学部・研究科等の時間割等で確認 |
配当年次Grade | |
単位数Credit(s) | |
備考(履修条件等)Notes | |
他学部公開科目Open Program | |
他学部公開(履修条件等)Open Program (Notes) | |
グローバル・オープン科目Global Open Program | |
成績優秀者の他学部科目履修制度対象Interdepartmental class taking system for Academic Achievers | |
成績優秀者の他学部科目履修(履修条件等)Interdepartmental class taking system for Academic Achievers (Notes) | |
実務経験のある教員による授業科目Class taught by instructors with practical experience | ○ |
SDGsCPSDGs CP | |
アーバンデザインCPUrban Design CP | |
ダイバーシティCPDiversity CP | |
未来教室CPLearning for the Future CP | |
カーボンニュートラルCPCarbon Neutral CP | |
千代田コンソ単位互換提供(他大学向け)Chiyoda Campus Consortium | |
カテゴリー<理工学部>Category |
電気電子工学科 学科専門科目 |
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Outline (in English)
(Course outline)
This course introduces the basic properties of conductor, semiconductor, dielectric, magnetic, and organic semiconductor materials to understand the characteristics of electronic devices.
(Learning Objectives)
At the end of this course, you will be able to discuss the crystal structures, the energy band structures, the piezoelectric effect, and the basic operation of PN junction diode, MEMS devices, and OLEDs.
(Learning activities outside of classroom)
Students will be expected to spend four hours on preparing and reviewing each class.
(Grading Criteria /Policy)
Grading will be decided based on the term-end examination (70%) and the reports (30%). To pass this course, students must earn at least 60 points out of 100.
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の概要と目的(何を学ぶか)Outline and objectives
電子デバイスを構成する物質である、導電体、半導体、誘電体、磁性体、有機半導体の電気特性および利用法を理解することを目的とする。また電気電子材料を理解するために必要な固体物性について学ぶ。
到達目標Goal
導電体、半導体、誘電体、磁性体、有機半導体の電気特性、利用法について説明できる。また、最先端電子デバイスで用いられる電気電子材料およびデバイスの駆動原理について自ら学ぶ意識をつける。
この授業を履修することで学部等のディプロマポリシーに示されたどの能力を習得することができるか(該当授業科目と学位授与方針に明示された学習成果との関連)Which item of the diploma policy will be obtained by taking this class?
ディプロマポリシーのうち、「DP1」と「DP2」と「DP4」に関連
授業で使用する言語Default language used in class
日本語 / Japanese
授業の進め方と方法Method(s)(学期の途中で変更になる場合には、別途提示します。 /If the Method(s) is changed, we will announce the details of any changes. )
講義は板書、配布資料、スライドにより進める。理解を助けるために、演習問題・レポートを課し、講義中に模範解答を解説することでフィードバックする。
社会情勢に伴う各回の授業計画・実施方法の変更については、学習支援システムでその都度提示する。
アクティブラーニング(グループディスカッション、ディベート等)の実施Active learning in class (Group discussion, Debate.etc.)
あり / Yes
フィールドワーク(学外での実習等)の実施Fieldwork in class
なし / No
授業計画Schedule
授業形態/methods of teaching:オンライン/online
※各回の授業形態は予定です。教員の指示に従ってください。
第1回[オンライン/online]:総論
授業計画の説明・総論、電気電子材料の分類
第2回[オンライン/online]:電気電子材料の基礎 (1)
物質の構成、原子・分子・イオン、化学式、物質の量
第3回[オンライン/online]:電気電子材料の基礎 (2)
水素原子、ボーアの理論、電子の二重性、原子内の電子配置、構成原理
第4回[オンライン/online]:電気電子材料の基礎 (3)
イオン化エネルギーと電子親和力、化学結合、結晶構造、7種類の結晶系
第5回[オンライン/online]:電気電子材料の基礎 (4)
ミラー指数、エネルギーバンド図の基礎
第6回[オンライン/online]:導電材料 (1)
金属の導電現象、オームの法則、電子の散乱と抵抗
第7回[オンライン/online]:導電材料 (2)
フェルミ・ディラックの統計、抵抗・配線材料
第8回[オンライン/online]:半導体材料 (1)
半導体の性質、シリコン原子と真性半導体、ダイヤモンド構造
第9回[オンライン/online]:半導体材料 (2)
不純物元素とP型・N型半導体、不純物準位、フェルミ準位
第10回[オンライン/online]:半導体材料 (3)
PN接合の基礎、半導体製造プロセス、MEMS
第11回[オンライン/online]:誘電体材料 (1)
誘電体の電気的性質、誘電分極、誘電分散
第12回[オンライン/online]:誘電体材料 (2)
強誘電体のヒステリシス曲線・自発分極の温度変化、圧電体・焦電体を用いたデバイス
第13回[オンライン/online]:磁性材料
磁性、磁気モーメント、フントの法則、各種磁性材料、磁区と磁壁
第14回[オンライン/online]:有機半導体材料
有機化合物の性質、有機半導体材料を用いたデバイス
授業時間外の学習(準備学習・復習・宿題等)Work to be done outside of class (preparation, etc.)
【本授業の準備・復習等の授業時間外学習は、4時間を標準とする】
1.講義ノート、配布資料を復習する
2.講義内容について、理解を深めるため、参考書・インターネット等で調べる。
テキスト(教科書)Textbooks
特に指定しない。
参考書References
松本智『基礎から学ぶ電子物性』(電気学会)、伊藤國雄『電気電子材料』(電気書院)、中澤達夫『電気・電子材料』(コロナ社)、湯本雅恵『基本からわかる電気電子材料』(オーム社)など。
成績評価の方法と基準Grading criteria
[評価方法] 試験(70%)、講義時に実施する演習(30%)による
[評価基準] 本科目において設定した目標を60%以上達成している学生を合格とする
学生の意見等からの気づきChanges following student comments
理解を助けるために、資料を充実させる。
学生が準備すべき機器他Equipment student needs to prepare
貸与パソコン
その他の重要事項Others
民間企業の研究開発に携わってきた教員が、本講義に関連する最先端のマイクロデバイスや電気電子材料について講義する。